JP2891177B2 - 立体表示装置 - Google Patents
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- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
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- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体表示装置に係
り、特に観察者が特別な眼鏡を装着することなく、立体
画像を観察することのできる立体表示装置に関する。
り、特に観察者が特別な眼鏡を装着することなく、立体
画像を観察することのできる立体表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、立体画像や三次元画像を表示
する立体表示装置として、両眼視差のある画像情報を右
眼と左眼にそれぞれ独立に呈示する装置や、物体の断面
像を移動スクリーンの移動に同期して順次表示する装置
や、ホログラムを用いる装置等が提案されている。しか
し、スクリーンを移動する装置やホログラムを用いる装
置は、その情報量の多さから動画を表示するのが困難で
あるため、現時点では両眼視差画像を用いて立体画像を
表示するタイプの立体表示装置を主体に開発が進められ
ている。
する立体表示装置として、両眼視差のある画像情報を右
眼と左眼にそれぞれ独立に呈示する装置や、物体の断面
像を移動スクリーンの移動に同期して順次表示する装置
や、ホログラムを用いる装置等が提案されている。しか
し、スクリーンを移動する装置やホログラムを用いる装
置は、その情報量の多さから動画を表示するのが困難で
あるため、現時点では両眼視差画像を用いて立体画像を
表示するタイプの立体表示装置を主体に開発が進められ
ている。
【０００３】この両眼視差画像を用いて立体画像を表示
する立体表示装置は、従来の陰極線管（ＣＲＴ）や液晶
ディスプレイ等の表示装置を用いて構成するため、比較
的容易に立体画像を得ることができる。そして、このよ
うな両眼視差の原理を利用する立体表示装置には、観察
者が偏光眼鏡や液晶シャッタ眼鏡等の特別な眼鏡を装着
して立体画像を観察する装置と、レンチキュラレンズや
パララックスバリアのような特別な光学素子を視差画像
分離手段として用い、それを表示面に配置して立体画像
を観察する装置とがある。
する立体表示装置は、従来の陰極線管（ＣＲＴ）や液晶
ディスプレイ等の表示装置を用いて構成するため、比較
的容易に立体画像を得ることができる。そして、このよ
うな両眼視差の原理を利用する立体表示装置には、観察
者が偏光眼鏡や液晶シャッタ眼鏡等の特別な眼鏡を装着
して立体画像を観察する装置と、レンチキュラレンズや
パララックスバリアのような特別な光学素子を視差画像
分離手段として用い、それを表示面に配置して立体画像
を観察する装置とがある。
【０００４】このうち後者の立体表示装置は視差画像を
空間的に分離して、それぞれの眼に独立に呈示するた
め、前者の立体表示装置に比し、観察者が特別な眼鏡を
装着することなく立体画像を観察できるという利点があ
る。そこで、この眼鏡不要の立体表示装置について、視
差画像分離手段としてレンチキュラレンズを用いた方式
を例にとって説明する。
空間的に分離して、それぞれの眼に独立に呈示するた
め、前者の立体表示装置に比し、観察者が特別な眼鏡を
装着することなく立体画像を観察できるという利点があ
る。そこで、この眼鏡不要の立体表示装置について、視
差画像分離手段としてレンチキュラレンズを用いた方式
を例にとって説明する。
【０００５】 図８はレンチキュラレンズを用いた従来
のレンチキュラ方式の立体表示装置の一例の構成説明用
平面図を示す。同図において、従来のレンチキュラ方式
の立体表示装置５１は、表示装置５２とレンチキュラレ
ンズ５３とから構成される。ここでは、右眼用画像５４
と左眼用画像５５の２種類の視差画像を用いた２眼式の
例であるが、３種類以上の視差画像を用いる多眼式の場
合も同種である。レンチキュラレンズ５３は、細長いシ
リンドリカルレンズを多数並べた構造になっている。
のレンチキュラ方式の立体表示装置の一例の構成説明用
平面図を示す。同図において、従来のレンチキュラ方式
の立体表示装置５１は、表示装置５２とレンチキュラレ
ンズ５３とから構成される。ここでは、右眼用画像５４
と左眼用画像５５の２種類の視差画像を用いた２眼式の
例であるが、３種類以上の視差画像を用いる多眼式の場
合も同種である。レンチキュラレンズ５３は、細長いシ
リンドリカルレンズを多数並べた構造になっている。
【０００６】各シリンドリカルレンズの焦点面は表示装
置５２の表示面とされ、そこに立体画像を表示する。こ
の立体画像は、両眼視差情報を有する右眼用画像５４と
左眼用画像５５を、シリンドリカルレンズの数に応じ
て、画面の縦方向に長いストライプ状の画像に分割、抽
出し、それらを交互に再配列させることにより作成して
ある。立体画像を表示する際、右眼用画像５４と左眼用
画像５５が各シリンドリカルレンズと観察者の右眼５７
および左眼５８の位置によって決まる場所に表示される
よう、表示装置５２およびレンチキュラレンズ５３の位
置が調整される。
置５２の表示面とされ、そこに立体画像を表示する。こ
の立体画像は、両眼視差情報を有する右眼用画像５４と
左眼用画像５５を、シリンドリカルレンズの数に応じ
て、画面の縦方向に長いストライプ状の画像に分割、抽
出し、それらを交互に再配列させることにより作成して
ある。立体画像を表示する際、右眼用画像５４と左眼用
画像５５が各シリンドリカルレンズと観察者の右眼５７
および左眼５８の位置によって決まる場所に表示される
よう、表示装置５２およびレンチキュラレンズ５３の位
置が調整される。
【０００７】観察者がこのようなレンチキュラ方式の立
体表示装置５１を観察すると、観察者は、右眼５７では
右眼用画像５４のみを、左眼５８では左眼用画像５５の
みを見ることになり、観察者はこれらの画像５４及び５
５を観察者の頭の中で融合することによって立体感のあ
る画像を観察することができる。
体表示装置５１を観察すると、観察者は、右眼５７では
右眼用画像５４のみを、左眼５８では左眼用画像５５の
みを見ることになり、観察者はこれらの画像５４及び５
５を観察者の頭の中で融合することによって立体感のあ
る画像を観察することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このようなレンチキュ
ラ方式の立体表示装置５１は、前述したように観察者が
特別な眼鏡を装着することなく立体視が可能である。し
かしながら、視差画像を空間的に分離し、それぞれの眼
に独立に呈示するため、観察者が立体画像を観察できる
位置が限定されてしまうという問題点がある。
ラ方式の立体表示装置５１は、前述したように観察者が
特別な眼鏡を装着することなく立体視が可能である。し
かしながら、視差画像を空間的に分離し、それぞれの眼
に独立に呈示するため、観察者が立体画像を観察できる
位置が限定されてしまうという問題点がある。
【０００９】 図９は、従来のレンチキュラ方式立体表
示装置の観察視域を説明するための平面図である。レン
チキュラレンズ５３と表示装置５２とからなるレンチキ
ュラ方式の立体表示装置５１において、表示装置５２に
表示された右眼用画像と左眼用画像は、立体表示装置５
１から離れたある位置でそれぞれ集光され、右眼用画像
領域６０、左眼用画像領域６１が周期的に形成される。
すなわち、右眼用画像領域６０から立体表示装置５１を
片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用画像のみが
見え、一方、左眼用画像領域６１から立体表示装置５１
を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼用画像のみ
が見える。したがって、観察者５９の右眼５７を右眼用
画像領域６０に、左眼５８を左眼用画像領域６１に配置
すると、観察者５９はこれらの画像を頭の中で融合する
ことにより立体画像を観察できる。
示装置の観察視域を説明するための平面図である。レン
チキュラレンズ５３と表示装置５２とからなるレンチキ
ュラ方式の立体表示装置５１において、表示装置５２に
表示された右眼用画像と左眼用画像は、立体表示装置５
１から離れたある位置でそれぞれ集光され、右眼用画像
領域６０、左眼用画像領域６１が周期的に形成される。
すなわち、右眼用画像領域６０から立体表示装置５１を
片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用画像のみが
見え、一方、左眼用画像領域６１から立体表示装置５１
を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼用画像のみ
が見える。したがって、観察者５９の右眼５７を右眼用
画像領域６０に、左眼５８を左眼用画像領域６１に配置
すると、観察者５９はこれらの画像を頭の中で融合する
ことにより立体画像を観察できる。
【００１０】このような、観察者５９の頭の位置調整
は、最初に右眼用画像と左眼用画像とが極端に違う画像
を呈示して判別がつくような状態で行われる。しかし、
右眼用画像領域６０及び左眼用画像領域６１の幅は、観
察者５９の両眼間隔である６０〜６５ｍｍ以下であり非
常に狭い。したがって、観察者５９は、右眼５７を右眼
用画像領城６０に、左眼５８を左眼用画像領域６１に位
置した状態で頭を固定して観察しなければならない。そ
して、観察者５９が頭の位置を動かした場合には、次の
ような問題点が生じる。
は、最初に右眼用画像と左眼用画像とが極端に違う画像
を呈示して判別がつくような状態で行われる。しかし、
右眼用画像領域６０及び左眼用画像領域６１の幅は、観
察者５９の両眼間隔である６０〜６５ｍｍ以下であり非
常に狭い。したがって、観察者５９は、右眼５７を右眼
用画像領城６０に、左眼５８を左眼用画像領域６１に位
置した状態で頭を固定して観察しなければならない。そ
して、観察者５９が頭の位置を動かした場合には、次の
ような問題点が生じる。
【００１１】 図１０は、図８に示した従来のレンチキ
ュラ方式立体表示装置の問題点を説明するための部分平
面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）において、観察者５
９の観察位置に右眼用画像領域６０と左眼用画像領域６
１が周期的に形成されている。図１０（ａ）は、観察者
５９が正しい位置で観察している場合であり、観察者５
９の右眼５７が右眼用画像領域６０に、左眼５８が左眼
用画像領域６１に位置している。一方、図１０（ｂ）
は、観察者５９が右側に、観察者５９の両眼間隔である
６０〜６５ｍｍ程度動いた場合を示す。このときは、観
察者５９の右眼５７は左眼用画像領域６１に、左眼５８
は右眼用画像領域６０に位置する。また、図１０（ｃ）
は、観察者５９が左側に、観察者５９の両眼間隔である
６０〜６５ｍｍ程度動いた場合を示す。このときも図１
０（ｂ）と同様に、観察者５９の右眼５７は左眼用画像
領域６１に、左眼５８は右眼用画像領域６０に位置す
る。
ュラ方式立体表示装置の問題点を説明するための部分平
面図である。図１０（ａ）〜（ｃ）において、観察者５
９の観察位置に右眼用画像領域６０と左眼用画像領域６
１が周期的に形成されている。図１０（ａ）は、観察者
５９が正しい位置で観察している場合であり、観察者５
９の右眼５７が右眼用画像領域６０に、左眼５８が左眼
用画像領域６１に位置している。一方、図１０（ｂ）
は、観察者５９が右側に、観察者５９の両眼間隔である
６０〜６５ｍｍ程度動いた場合を示す。このときは、観
察者５９の右眼５７は左眼用画像領域６１に、左眼５８
は右眼用画像領域６０に位置する。また、図１０（ｃ）
は、観察者５９が左側に、観察者５９の両眼間隔である
６０〜６５ｍｍ程度動いた場合を示す。このときも図１
０（ｂ）と同様に、観察者５９の右眼５７は左眼用画像
領域６１に、左眼５８は右眼用画像領域６０に位置す
る。
【００１２】 図１０（ｂ）や図１０（ｃ）の場合のよ
うに、観察者５９の右眼５７が左眼用画像領域６１に、
左眼５８が右眼用画像領域６０に位置すると、立体視が
できないばかりでなく、両眼視差から得られる立体情報
と、それぞれの眼で観察する平面画像から得られる立体
情報とに矛盾が生じる。このような逆立体視の状態は、
観察者５９に違和感を与え、さらにそれに伴う疲労感を
生じさせる。ただし、一般には、右眼用画像と左眼用画
像とは、わずかな視差があるという程度の違いしかない
ため判別がつきずらく、その結果、逆立体視の状態で長
時間観察し、疲労を蓄積してしまう場合がある。
うに、観察者５９の右眼５７が左眼用画像領域６１に、
左眼５８が右眼用画像領域６０に位置すると、立体視が
できないばかりでなく、両眼視差から得られる立体情報
と、それぞれの眼で観察する平面画像から得られる立体
情報とに矛盾が生じる。このような逆立体視の状態は、
観察者５９に違和感を与え、さらにそれに伴う疲労感を
生じさせる。ただし、一般には、右眼用画像と左眼用画
像とは、わずかな視差があるという程度の違いしかない
ため判別がつきずらく、その結果、逆立体視の状態で長
時間観察し、疲労を蓄積してしまう場合がある。
【００１３】つまり、従来のレンチキュラ方式立体表示
装置では、観察者５９の観察位置に右限用画像領域６０
と左眼用画像領域６１が周期的に配列しており、しかも
それぞれの幅が非常に狭いため、観察者５９が頭の位置
をわずかに動かすと逆立体視の状態になり疲労感をもた
らし、さらに、一度頭の位置がずれてしまうとどの位置
が正しい位置かがわからなくなり、結局逆立体視の状態
で長時間観察してしまう場合があるという問題点があ
る。
装置では、観察者５９の観察位置に右限用画像領域６０
と左眼用画像領域６１が周期的に配列しており、しかも
それぞれの幅が非常に狭いため、観察者５９が頭の位置
をわずかに動かすと逆立体視の状態になり疲労感をもた
らし、さらに、一度頭の位置がずれてしまうとどの位置
が正しい位置かがわからなくなり、結局逆立体視の状態
で長時間観察してしまう場合があるという問題点があ
る。
【００１４】このような問題点は、直視型の表示装置と
レンチキュラレンズを用いるものに限らず、投射型表示
装置とレンチキュラレンズを用いるもの、複数の投射型
表示装置と２枚のレンチキュラレンズを用いるもの、さ
らには視差画像分離手段としてバララックスパリアを用
いるものなど、視差画像を空間的に分離し、それぞれの
眼に独立に呈示することで、観察者が特別な眼鏡を装着
することなく立体画像を観察できる立体表示装置につい
て共通に存在する。
レンチキュラレンズを用いるものに限らず、投射型表示
装置とレンチキュラレンズを用いるもの、複数の投射型
表示装置と２枚のレンチキュラレンズを用いるもの、さ
らには視差画像分離手段としてバララックスパリアを用
いるものなど、視差画像を空間的に分離し、それぞれの
眼に独立に呈示することで、観察者が特別な眼鏡を装着
することなく立体画像を観察できる立体表示装置につい
て共通に存在する。
【００１５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
視差画像を空間的に分離し、それぞれの眼に独立に呈示
することで、観察者が特別な眼鏡を装着することなく立
体画像を観察できる立体表示装置において、逆立体視の
状態を生じさせることが無く、しかも、容易に立体視が
できる領域を見付けることが可能な立体表示装置を提供
することを目的とする。
視差画像を空間的に分離し、それぞれの眼に独立に呈示
することで、観察者が特別な眼鏡を装着することなく立
体画像を観察できる立体表示装置において、逆立体視の
状態を生じさせることが無く、しかも、容易に立体視が
できる領域を見付けることが可能な立体表示装置を提供
することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、複数の視差画像を画素ごとに順次巡回的に
繰り返し表示すると共に、複数の視差画像の繰り返し表
示周期の間にそれぞれの視差画像の表示幅以上の複数の
視差画像とは異なる画像である非表示部を設けて表示す
る表示装置と、表示装置の前面に設けられ、表示装置に
表示された複数の視差画像と複数の視差画像とは異なる
画像の光を表示装置から離れた観察位置に集光して複数
の視差画像領域と複数の視差画像とは異なる画像の表示
領域である非表示領域を周期的に形成する視差画像分離
手段とを有する構成としたものである。
成するため、複数の視差画像を画素ごとに順次巡回的に
繰り返し表示すると共に、複数の視差画像の繰り返し表
示周期の間にそれぞれの視差画像の表示幅以上の複数の
視差画像とは異なる画像である非表示部を設けて表示す
る表示装置と、表示装置の前面に設けられ、表示装置に
表示された複数の視差画像と複数の視差画像とは異なる
画像の光を表示装置から離れた観察位置に集光して複数
の視差画像領域と複数の視差画像とは異なる画像の表示
領域である非表示領域を周期的に形成する視差画像分離
手段とを有する構成としたものである。
【００１７】 また、本発明は、上記の目的達成のた
め、透過型のスクリーンと、スクリーン上に複数の視差
画像を画素ごとに順次巡回的に繰り返し表示する単一の
投射型表示装置と、スクリーン上に投射型表示装置から
投射された複数の視差画像の繰り返し表示周期の間に、
それぞれの視差画像の表示幅以上の非表示部を形成す
る、スクリーンの投射型表示装置側に設けられた視差画
像偏向集光手段と、スクリーンに表示された複数の視差
画像の光をスクリーンから離れた観察位置に集光して複
数の視差画像領域と非表示領域を周期的に形成する視差
画像分離手段とを有することを特徴とする。
め、透過型のスクリーンと、スクリーン上に複数の視差
画像を画素ごとに順次巡回的に繰り返し表示する単一の
投射型表示装置と、スクリーン上に投射型表示装置から
投射された複数の視差画像の繰り返し表示周期の間に、
それぞれの視差画像の表示幅以上の非表示部を形成す
る、スクリーンの投射型表示装置側に設けられた視差画
像偏向集光手段と、スクリーンに表示された複数の視差
画像の光をスクリーンから離れた観察位置に集光して複
数の視差画像領域と非表示領域を周期的に形成する視差
画像分離手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
【００１９】本発明では、観察者の観察位置には、複数
の視差画像領域が周期的に形成されると共に、それら複
数の視差画像領域の繰り返し周期の間に非表示領域が形
成されるため、観察者の右眼と左眼の両方が複数の視差
画像領域のうち隣接する二つの視差画像領域のそれぞれ
に位置する場合は立体画像を正常に観察できるが、観察
者の右眼と左眼の一方が複数の視差画像領域のうち非表
示領域に隣接する一つの視差画像領域に位置し、かつ、
他方の眼が非表示領域に位置するように観察者の頭が動
いた場合は、非表示領域に位置する眼では画像を見られ
ないようにできる。
の視差画像領域が周期的に形成されると共に、それら複
数の視差画像領域の繰り返し周期の間に非表示領域が形
成されるため、観察者の右眼と左眼の両方が複数の視差
画像領域のうち隣接する二つの視差画像領域のそれぞれ
に位置する場合は立体画像を正常に観察できるが、観察
者の右眼と左眼の一方が複数の視差画像領域のうち非表
示領域に隣接する一つの視差画像領域に位置し、かつ、
他方の眼が非表示領域に位置するように観察者の頭が動
いた場合は、非表示領域に位置する眼では画像を見られ
ないようにできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】図１は本発明になる立体表示装置の第１の
実施の形態の平面図を示す。この立体表示装置１は、表
示装置２と、表示装置２の前面に対向配置し、視差画像
分離手段として作用するレンチキュラレンズ３とから構
成され、表示装置２には視差画像である右眼用画像４と
左眼用画像５及び非表示部６が、それぞれ同じ幅で周期
的に順次巡回的に形成されている。そして、ある観察位
置において、観察者の右眼７では右眼用画像４のみが、
左眼８では左眼用画像５のみが見えるように立体表示装
置１が構成されている。
実施の形態の平面図を示す。この立体表示装置１は、表
示装置２と、表示装置２の前面に対向配置し、視差画像
分離手段として作用するレンチキュラレンズ３とから構
成され、表示装置２には視差画像である右眼用画像４と
左眼用画像５及び非表示部６が、それぞれ同じ幅で周期
的に順次巡回的に形成されている。そして、ある観察位
置において、観察者の右眼７では右眼用画像４のみが、
左眼８では左眼用画像５のみが見えるように立体表示装
置１が構成されている。
【００２２】図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
る立体表示装置の観察視域を説明するための平面図であ
る。図１と共に説明した、表示装置２とレンチキュラレ
ンズ３とからなるレンチキュラ方式の立体表示装置１に
おいては、図２に示すように、表示装置２に表示された
右眼用画像、左眼用画像及び非表示部からの光は、立体
表示装置１から離れたある位置でそれぞれ集光され、右
眼用画像領域１０、左眼用画像領域１１及び非表示領域
１２が周期的に形成される。各領域の幅は、観察者９の
両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度である。
る立体表示装置の観察視域を説明するための平面図であ
る。図１と共に説明した、表示装置２とレンチキュラレ
ンズ３とからなるレンチキュラ方式の立体表示装置１に
おいては、図２に示すように、表示装置２に表示された
右眼用画像、左眼用画像及び非表示部からの光は、立体
表示装置１から離れたある位置でそれぞれ集光され、右
眼用画像領域１０、左眼用画像領域１１及び非表示領域
１２が周期的に形成される。各領域の幅は、観察者９の
両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度である。
【００２３】ここで、右眼用画像領域１０から立体表示
装置１を片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用画
像のみが見え、一方、左眼用画像領域１１から立体表示
装置１を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼用画
像のみが見える。したがって、図２に示すように観察者
９の右眼７を右眼用画像領域１０に、左眼８を左眼用画
像領域１１に配置すると、観察者９はこれらの画像を頭
の中で融合することによって立体画像を観察できる。そ
して、右眼用画像領域１０と左眼用画像領域１１の両側
にある非表示領域１２は以下のように作用する。
装置１を片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用画
像のみが見え、一方、左眼用画像領域１１から立体表示
装置１を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼用画
像のみが見える。したがって、図２に示すように観察者
９の右眼７を右眼用画像領域１０に、左眼８を左眼用画
像領域１１に配置すると、観察者９はこれらの画像を頭
の中で融合することによって立体画像を観察できる。そ
して、右眼用画像領域１０と左眼用画像領域１１の両側
にある非表示領域１２は以下のように作用する。
【００２４】図３は、図１に示した実施の形態の立体表
示装置の動作を説明するための部分平面図である。図３
（ａ）〜（ｃ）において、観察者９の観察位置に右眼用
画像領域１０、左眼用画像領城１１及び非表示領域１２
が周期的に配列している。図３（ａ）は、観察者が正し
い位置で観察している場合であり、観察者９の右眼７が
右眼用画像領域１０に、左眼８が左眼用画像領城１１に
位置しており、観察者９は立体視が可能な状態である。
示装置の動作を説明するための部分平面図である。図３
（ａ）〜（ｃ）において、観察者９の観察位置に右眼用
画像領域１０、左眼用画像領城１１及び非表示領域１２
が周期的に配列している。図３（ａ）は、観察者が正し
い位置で観察している場合であり、観察者９の右眼７が
右眼用画像領域１０に、左眼８が左眼用画像領城１１に
位置しており、観察者９は立体視が可能な状態である。
【００２５】一方、図３（ｂ）は、観察者９が右側に、
観察者９の両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度動いた場
合を示す。このとき、観察者９の右眼７は非表示領域１
２に、左眼８は右眼用画像領域１０に位置する。また、
図３（ｃ）は、観察者９が上記とは逆に左側に観察者９
の両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度動いた場合を示
す。このときは、観察者９の右眼７は左眼用画像領城１
１に、左眼８は非表示領域１２に位置する。
観察者９の両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度動いた場
合を示す。このとき、観察者９の右眼７は非表示領域１
２に、左眼８は右眼用画像領域１０に位置する。また、
図３（ｃ）は、観察者９が上記とは逆に左側に観察者９
の両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度動いた場合を示
す。このときは、観察者９の右眼７は左眼用画像領城１
１に、左眼８は非表示領域１２に位置する。
【００２６】したがって、図３（ｂ）や図３（ｃ）の場
合は、両眼視差のある画像をそれぞれの眼で独立に見て
いるのではなく、片眼でしか画像を見ていないこととな
り、立体視ができない。ただし、従来装置のような逆立
体視の状態にはなっていないので、観察者９に疲労感を
生じさせることはないばかりでなく、片眼でしか画像を
見ていないため、容易に立体視ができていないことがわ
かる。したがって、図３（ａ）に示す正しい位置に頭の
位置を戻すことが可能である。
合は、両眼視差のある画像をそれぞれの眼で独立に見て
いるのではなく、片眼でしか画像を見ていないこととな
り、立体視ができない。ただし、従来装置のような逆立
体視の状態にはなっていないので、観察者９に疲労感を
生じさせることはないばかりでなく、片眼でしか画像を
見ていないため、容易に立体視ができていないことがわ
かる。したがって、図３（ａ）に示す正しい位置に頭の
位置を戻すことが可能である。
【００２７】すなわち、この第１の実施の形態によれ
ば、両眼７及び８で画像を観察している状態が正しい位
置であることが一義的に決まり、その他の位置において
は、逆立体視の状態にはならず、観察者９に疲労感をも
たらすことはない。しかも、正しくない位置であること
が容易に気付くことができ、正しい位置へ頭を戻すこと
が容易にできる。
ば、両眼７及び８で画像を観察している状態が正しい位
置であることが一義的に決まり、その他の位置において
は、逆立体視の状態にはならず、観察者９に疲労感をも
たらすことはない。しかも、正しくない位置であること
が容易に気付くことができ、正しい位置へ頭を戻すこと
が容易にできる。
【００２８】図１及び図２に示した構成の第１の実施の
形態は、視差画像分離手段としてレンチキュラレンズ３
を用い、２種類の視差画像、すなわち右眼用画像４と左
眼用画像５に、非表示部６を加え、それらを周期的に表
示する表示装置２の前面にレンチキュラレンズ３を対向
配置した態様の一例を示したものであり、以下、これに
ついてさらに具体的に説明する。
形態は、視差画像分離手段としてレンチキュラレンズ３
を用い、２種類の視差画像、すなわち右眼用画像４と左
眼用画像５に、非表示部６を加え、それらを周期的に表
示する表示装置２の前面にレンチキュラレンズ３を対向
配置した態様の一例を示したものであり、以下、これに
ついてさらに具体的に説明する。
【００２９】図１の構成において使用した表示装置２、
レンチキュラレンズ３は、それぞれ具体的には次のよう
なものである。表示装置２は、モノクロ液晶表示素子を
用いている。液晶表示素子には、右眼用画像４、左眼用
画像５、非表示部６が画面の縦方向に長いストライプ状
で１画素ごとに表示されている。右眼用画像４、左眼用
画像５は視差画像であり、非表示部６は画像情報に関係
なく常に黒を表示している。
レンチキュラレンズ３は、それぞれ具体的には次のよう
なものである。表示装置２は、モノクロ液晶表示素子を
用いている。液晶表示素子には、右眼用画像４、左眼用
画像５、非表示部６が画面の縦方向に長いストライプ状
で１画素ごとに表示されている。右眼用画像４、左眼用
画像５は視差画像であり、非表示部６は画像情報に関係
なく常に黒を表示している。
【００３０】レンチキュラレンズ３は、シリンドリカル
レンズが多数並んだ構造になるように、金型によってア
クリル板の表面を加工成形したものを用いており、表示
装置２のおよそ３画素に１個の割合でシリンドリカルレ
ンズが配色され、観察者は６００ｍｍ離れた位置におい
て立体画像が観察できるように設計している。
レンズが多数並んだ構造になるように、金型によってア
クリル板の表面を加工成形したものを用いており、表示
装置２のおよそ３画素に１個の割合でシリンドリカルレ
ンズが配色され、観察者は６００ｍｍ離れた位置におい
て立体画像が観察できるように設計している。
【００３１】また、レンチキュラレンズ３は、表示装置
２の表示面に密着させ接着剤にて固定されている。この
際、レンチキュラレンズ３の溝方向と表示装置２の画面
の縦方向が平行になるように位置合わせを行っている。
２の表示面に密着させ接着剤にて固定されている。この
際、レンチキュラレンズ３の溝方向と表示装置２の画面
の縦方向が平行になるように位置合わせを行っている。
【００３２】以上の構成部品からなる、本発明になる立
体表示装置の第１の実施の形態は、前記したように、観
察者の右眼が左眼用画像を観察する位置に動いた場合、
左眼では画像を見ることができず、また、左眼が右眼用
画像を観察する位置に動いた場合、右眼では画像を見る
ことができないため、逆立体視の状態になることはな
く、両眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置で
あるため、容易に立体視ができる領域を見つけることが
可能である。
体表示装置の第１の実施の形態は、前記したように、観
察者の右眼が左眼用画像を観察する位置に動いた場合、
左眼では画像を見ることができず、また、左眼が右眼用
画像を観察する位置に動いた場合、右眼では画像を見る
ことができないため、逆立体視の状態になることはな
く、両眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置で
あるため、容易に立体視ができる領域を見つけることが
可能である。
【００３３】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図４は本発明になる立体表示装置の第２の実
施の形態の構成説明用平面図を示す。図４において、立
体表示装置２１は、表示装置２と、表示装置２の前面に
対向配置した視差画像分離手段として作用するパララッ
クスバリア２２とから構成されている。また、表示装置
２には第１の実施の形態と同様に、視差画像である右眼
用画像４と左眼用画像５及び非表示部６が、それぞれ同
じ幅で順次巡回的に、かつ、周期的に形成されている。
そして、ある観察位置において、観察者の右眼７では右
眼用画像４のみが、左眼８では左眼用画像のみが見える
ように立体表示装置２１が構成されている。
説明する。図４は本発明になる立体表示装置の第２の実
施の形態の構成説明用平面図を示す。図４において、立
体表示装置２１は、表示装置２と、表示装置２の前面に
対向配置した視差画像分離手段として作用するパララッ
クスバリア２２とから構成されている。また、表示装置
２には第１の実施の形態と同様に、視差画像である右眼
用画像４と左眼用画像５及び非表示部６が、それぞれ同
じ幅で順次巡回的に、かつ、周期的に形成されている。
そして、ある観察位置において、観察者の右眼７では右
眼用画像４のみが、左眼８では左眼用画像のみが見える
ように立体表示装置２１が構成されている。
【００３４】図５は、図４に示した本発明の立体表示装
置の第２の実施の形態における観察視域を説明するため
の平面図である。表示装置２とパララックスバリア２２
とからなるパララックスバリア方式の立体表示装置２１
において、表示装置２に周期的に表示された右眼用画
像、左眼用画像及び非表示部からの光は、立体表示装置
２１から離れたある位置でそれぞれ集光され、右眼用画
像領域１０、左眼用画像領域１１及び非表示領域１２が
周期的に形成される。各領域の幅は、観察者９の両眼間
隔である６０〜６５ｍｍ程度である。
置の第２の実施の形態における観察視域を説明するため
の平面図である。表示装置２とパララックスバリア２２
とからなるパララックスバリア方式の立体表示装置２１
において、表示装置２に周期的に表示された右眼用画
像、左眼用画像及び非表示部からの光は、立体表示装置
２１から離れたある位置でそれぞれ集光され、右眼用画
像領域１０、左眼用画像領域１１及び非表示領域１２が
周期的に形成される。各領域の幅は、観察者９の両眼間
隔である６０〜６５ｍｍ程度である。
【００３５】ここで、右眼用画像領域１０から立体表示
装置２１を片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用
画像のみが見え、一方、左目用画像領域１１から立体表
示装置２１を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼
用画像のみが見える。従って、図５に示すように、観察
者９の右眼７を右眼用画像領域１０に、左目８を左目用
画像領域１１に配置すると、観察者９はこれらの画像を
頭の中で融合することによって立体画像を正常に観察す
ることができる。
装置２１を片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用
画像のみが見え、一方、左目用画像領域１１から立体表
示装置２１を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼
用画像のみが見える。従って、図５に示すように、観察
者９の右眼７を右眼用画像領域１０に、左目８を左目用
画像領域１１に配置すると、観察者９はこれらの画像を
頭の中で融合することによって立体画像を正常に観察す
ることができる。
【００３６】また、この実施の形態では、右眼用画像領
域１０と左眼用画像領域１１の両側にある非表示領域１
２が第１の実施の形態と同様に作用する。すなわち、非
表示領域１２は観察者９の頭の位置が図５に示すような
正常な位置にないときには、両眼視差のある画像をそれ
ぞれの眼で独立に見ているのではなく、片眼でしか画像
を見ていないようにさせることができ、右眼７及び左眼
８で画像を観察している状態が正しい位置であることが
一義的に決まり、その他の位置においては、逆立体視の
状態にはならず、観察者９に疲労感をもたらすことはな
い。しかも、正しくない位置であることが容易に気付く
ことができ、正しい位置へ頭を戻すことが容易にでき
る。
域１０と左眼用画像領域１１の両側にある非表示領域１
２が第１の実施の形態と同様に作用する。すなわち、非
表示領域１２は観察者９の頭の位置が図５に示すような
正常な位置にないときには、両眼視差のある画像をそれ
ぞれの眼で独立に見ているのではなく、片眼でしか画像
を見ていないようにさせることができ、右眼７及び左眼
８で画像を観察している状態が正しい位置であることが
一義的に決まり、その他の位置においては、逆立体視の
状態にはならず、観察者９に疲労感をもたらすことはな
い。しかも、正しくない位置であることが容易に気付く
ことができ、正しい位置へ頭を戻すことが容易にでき
る。
【００３７】図４及び図５に示した第２の実施の形態
は、視差画像分離手段としてパララックスバリア２２を
用い、２種類の視差画像、すなわち右眼用画像４と左眼
用画像５に、非表示部６を加え、それらを周期的に表示
する表示装置２の前面にパララックスバリア２２を対向
配置した態様の一例を示したものであり、以下、これに
ついてさらに具体的に説明する。
は、視差画像分離手段としてパララックスバリア２２を
用い、２種類の視差画像、すなわち右眼用画像４と左眼
用画像５に、非表示部６を加え、それらを周期的に表示
する表示装置２の前面にパララックスバリア２２を対向
配置した態様の一例を示したものであり、以下、これに
ついてさらに具体的に説明する。
【００３８】図５の構成において使用した表示装置２
は、第１の実施の形態と同じように、モノクロ液晶表示
素子を用いている。液晶表示素子には、右眼用画像４、
左眼用画像５、非表示部６が画面の縦方向に長いストラ
イプ状で１画素ごとに表示されている。右眼用画像４、
左眼用画像５は視差画像であり、非表示部６は画像情報
に関係なく常に黒を表示している。
は、第１の実施の形態と同じように、モノクロ液晶表示
素子を用いている。液晶表示素子には、右眼用画像４、
左眼用画像５、非表示部６が画面の縦方向に長いストラ
イプ状で１画素ごとに表示されている。右眼用画像４、
左眼用画像５は視差画像であり、非表示部６は画像情報
に関係なく常に黒を表示している。
【００３９】一方、パララックスバリア２２はガラスに
不透明金属膜を蒸着し、エッチングにより光を透過させ
るストライプ状の領域を形成した構成とされている。表
示装置２のおよそ３画素に１個の割合でパララックスバ
リア２２の開口部が設けられ、観察者は６００ｍｍ離れ
た位置において立体画像が観察できるように設計してい
る。パララックスバリア２２は、ガラス面を表示装置２
の表示面に密着させ接着剤にて固定されている。この
際、パララックスバリア２２のストライプの方向と表示
装置２の画面の縦方向が平行になるように位置合わせさ
れている。
不透明金属膜を蒸着し、エッチングにより光を透過させ
るストライプ状の領域を形成した構成とされている。表
示装置２のおよそ３画素に１個の割合でパララックスバ
リア２２の開口部が設けられ、観察者は６００ｍｍ離れ
た位置において立体画像が観察できるように設計してい
る。パララックスバリア２２は、ガラス面を表示装置２
の表示面に密着させ接着剤にて固定されている。この
際、パララックスバリア２２のストライプの方向と表示
装置２の画面の縦方向が平行になるように位置合わせさ
れている。
【００４０】以上の構成部品からなる、本発明の第２の
実施の形態の立体表示装置は、観察者の右眼が左眼用画
像を観察する位置に動いた場合、左眼では画像を見るこ
とができず、また、左眼が右眼用画像を観察する位置に
動いた場合、右眼では画像を見ることができない。した
がって、逆立体視の状態になることはない。そして、両
眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置であるた
め、容易に立体視ができる領域を見つけることが可能で
ある。
実施の形態の立体表示装置は、観察者の右眼が左眼用画
像を観察する位置に動いた場合、左眼では画像を見るこ
とができず、また、左眼が右眼用画像を観察する位置に
動いた場合、右眼では画像を見ることができない。した
がって、逆立体視の状態になることはない。そして、両
眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置であるた
め、容易に立体視ができる領域を見つけることが可能で
ある。
【００４１】なお、以上の第１及び第２の実施の形態に
おいて、視差画像分離手段はレンチキュラレンズ３やパ
ララックスバリア２２を用いたが、これに限らず、液晶
表示素子を複数の線光源で照明する手段や、表示装置の
前面に光の進行方向を制御する回折格子またはホログラ
ムを配置する手段を用いても同様の立体表示装置が得ら
れる。
おいて、視差画像分離手段はレンチキュラレンズ３やパ
ララックスバリア２２を用いたが、これに限らず、液晶
表示素子を複数の線光源で照明する手段や、表示装置の
前面に光の進行方向を制御する回折格子またはホログラ
ムを配置する手段を用いても同様の立体表示装置が得ら
れる。
【００４２】また、表示装置２に右眼用画像４と左眼用
画像５の２種類の視差画像を表示する２眼式の例で説明
したが、３種類以上の視差画像を用いた多眼式の場合
も、視差画像の繰り返し周期の間に非表示部を設ければ
同様の立体表示装置が得られる。
画像５の２種類の視差画像を表示する２眼式の例で説明
したが、３種類以上の視差画像を用いた多眼式の場合
も、視差画像の繰り返し周期の間に非表示部を設ければ
同様の立体表示装置が得られる。
【００４３】表示装置２は、モノクロ液晶表示素子に限
らず、任意の電子ディスプレイが利用できる。ただし、
液晶表示素子、プラズマディプレイ等のフラットパネル
ディスプレイを用いた方が、視差画像分離手段と画素と
の位置合わせが容易になるので望ましい。さらに、カラ
ーフィルタを内蔵したカラー表示、さらには、赤、緑、
青色の画像を時分割表示してカラー表示を行う場合のい
ずれにも適用できる。また、表示装置２は、直視型の表
示装置以外に、投射型の表示装置も適用でき、さらにモ
ノクロ表示とカラー表示のいすれでもよい。
らず、任意の電子ディスプレイが利用できる。ただし、
液晶表示素子、プラズマディプレイ等のフラットパネル
ディスプレイを用いた方が、視差画像分離手段と画素と
の位置合わせが容易になるので望ましい。さらに、カラ
ーフィルタを内蔵したカラー表示、さらには、赤、緑、
青色の画像を時分割表示してカラー表示を行う場合のい
ずれにも適用できる。また、表示装置２は、直視型の表
示装置以外に、投射型の表示装置も適用でき、さらにモ
ノクロ表示とカラー表示のいすれでもよい。
【００４４】 非表示部６は、画像情報に関係なく常に
黒を表示するように説明したが、右眼用画像４や左眼用
画像５等の視差画像と全く異なる画像であればよい。非
表示部６の幅は、それぞれの視差画像の幅以上であれ
ば、観察者は逆立体視の状態になることはなく、しかも
両眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置である
ことが容易にわかる。
黒を表示するように説明したが、右眼用画像４や左眼用
画像５等の視差画像と全く異なる画像であればよい。非
表示部６の幅は、それぞれの視差画像の幅以上であれ
ば、観察者は逆立体視の状態になることはなく、しかも
両眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置である
ことが容易にわかる。
【００４５】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。図６は本発明になる立体表示装置の第３の実
施の形態の構成説明用平面図を示す。図６において、立
体表示装置３１は、投射型表示装置３２と、スクリーン
３３と、スクリーン３３の前面に対向配置し、視差画像
分離手段として作用するレンチキュラレンズ３４と、ス
クリーン３３の投射型表示装置３２側に対向配置し、視
差画像偏向集光手段として作用する軸ずらしレンチキュ
ラレンズ３５とから構成されている。また、スクリーン
３３には視差画像である右眼用画像４と左眼用画像５及
び非表示部６が、それぞれ同じ幅で周期的に形成されて
いる。そして、ある観察位置において、観察者の右眼７
では右眼用画像４のみが、左眼８では左眼用画像５のみ
が見えるように立体表示装置３１が構成されている。
説明する。図６は本発明になる立体表示装置の第３の実
施の形態の構成説明用平面図を示す。図６において、立
体表示装置３１は、投射型表示装置３２と、スクリーン
３３と、スクリーン３３の前面に対向配置し、視差画像
分離手段として作用するレンチキュラレンズ３４と、ス
クリーン３３の投射型表示装置３２側に対向配置し、視
差画像偏向集光手段として作用する軸ずらしレンチキュ
ラレンズ３５とから構成されている。また、スクリーン
３３には視差画像である右眼用画像４と左眼用画像５及
び非表示部６が、それぞれ同じ幅で周期的に形成されて
いる。そして、ある観察位置において、観察者の右眼７
では右眼用画像４のみが、左眼８では左眼用画像５のみ
が見えるように立体表示装置３１が構成されている。
【００４６】図７は、本発明になる立体表示装置の第３
の実施の形態における観察視域を説明するための平面図
である。投射型表示装置３２とスクリーン３３とレンチ
キュラレンズ３４と軸ずらしレンチキュラレンズ３５と
からなる投射型レンチキュラ方式の立体表示装置３１に
おいて、スクリーン３３上に投射された右眼用画像、左
眼用画像及び非表示部は、立体表示装置３１から離れた
ある位置でそれぞれ集光され、右眼用画像領域１０、左
眼用画像領域１１及び非表示領域１２が順次巡回的に、
かつ、周期的に形成される。各領域の幅は、観察者９の
両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度である。
の実施の形態における観察視域を説明するための平面図
である。投射型表示装置３２とスクリーン３３とレンチ
キュラレンズ３４と軸ずらしレンチキュラレンズ３５と
からなる投射型レンチキュラ方式の立体表示装置３１に
おいて、スクリーン３３上に投射された右眼用画像、左
眼用画像及び非表示部は、立体表示装置３１から離れた
ある位置でそれぞれ集光され、右眼用画像領域１０、左
眼用画像領域１１及び非表示領域１２が順次巡回的に、
かつ、周期的に形成される。各領域の幅は、観察者９の
両眼間隔である６０〜６５ｍｍ程度である。
【００４７】ここで、右眼用画像領域１０から立体表示
装置３１を片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用
画像のみが見え、一方、左眼用画像領域１１から立体表
示装置３１を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼
用画像のみが見える。したがって、図７に示すように観
察者９の右眼７を右眼用画像領域１０に、左眼８を左眼
用画像領域１１に配置すると、観察者９はこれらの画像
頭の中で融合することによって立体画像を正常に観察で
きる。
装置３１を片眼で観察すると、全画面にわたって右眼用
画像のみが見え、一方、左眼用画像領域１１から立体表
示装置３１を片眼で観察すると、全画面にわたって左眼
用画像のみが見える。したがって、図７に示すように観
察者９の右眼７を右眼用画像領域１０に、左眼８を左眼
用画像領域１１に配置すると、観察者９はこれらの画像
頭の中で融合することによって立体画像を正常に観察で
きる。
【００４８】そして、右眼用画像領域１０と左眼用画像
領域１１の両側にある非表示領域１２は、第１や第２の
実施の形態と同様に作用する。すなわち、両眼で画像を
観察している状態が正しい位置であることが一義的に決
まり、その他の位置においては、逆立体視の状態にはな
らず、観察者９に疲労感をもたらすことはない。しか
も、正しくない位置であることが容易に気付くことがで
きる。
領域１１の両側にある非表示領域１２は、第１や第２の
実施の形態と同様に作用する。すなわち、両眼で画像を
観察している状態が正しい位置であることが一義的に決
まり、その他の位置においては、逆立体視の状態にはな
らず、観察者９に疲労感をもたらすことはない。しか
も、正しくない位置であることが容易に気付くことがで
きる。
【００４９】図６及び図７に示した第３の実施の形態
は、視差画像分離手段としてレンチキュラレンズ３４
を、視差画像偏向集光手段として軸ずらしレンチキュラ
レンズ３５をそれぞれ用い、投射型表示装置３２により
２種類の視差画像、すなわち右眼用画像４と左眼用画像
５をスクリーン３３上に投射表示すると共に、軸ずらし
レンチキュラレンズ３５により、右眼用画像４と左眼用
画像５の繰り返し周期の間に非表示部６を形成し、それ
らを周期的に表示するスクリーン３３の前面にレンチキ
ュラレンズ３４を対向配置した構成である。以下、これ
についてさらに具体的に説明する。
は、視差画像分離手段としてレンチキュラレンズ３４
を、視差画像偏向集光手段として軸ずらしレンチキュラ
レンズ３５をそれぞれ用い、投射型表示装置３２により
２種類の視差画像、すなわち右眼用画像４と左眼用画像
５をスクリーン３３上に投射表示すると共に、軸ずらし
レンチキュラレンズ３５により、右眼用画像４と左眼用
画像５の繰り返し周期の間に非表示部６を形成し、それ
らを周期的に表示するスクリーン３３の前面にレンチキ
ュラレンズ３４を対向配置した構成である。以下、これ
についてさらに具体的に説明する。
【００５０】図６及び図７の構成において投射型表示装
置３２は、投射型カラー液晶表示装置を用いている。こ
れは、図６には図示していないが、光源からの光を複数
のダイクロイックミラーを用い三原色の光束にそれぞれ
分離した後、これらの光束で３枚の液晶表示素子をそれ
ぞれ照明し、カラー画像信号により変調を受けた３枚の
液晶表示素子を透過した３つの光束を再び複数のダイク
ロイックミラーで合成し、１本の投射レンズによりカラ
ー画像を投射表示するものである。
置３２は、投射型カラー液晶表示装置を用いている。こ
れは、図６には図示していないが、光源からの光を複数
のダイクロイックミラーを用い三原色の光束にそれぞれ
分離した後、これらの光束で３枚の液晶表示素子をそれ
ぞれ照明し、カラー画像信号により変調を受けた３枚の
液晶表示素子を透過した３つの光束を再び複数のダイク
ロイックミラーで合成し、１本の投射レンズによりカラ
ー画像を投射表示するものである。
【００５１】液晶表示素子には、視差画像である右眼用
画像４と左眼用画像５が画面の縦方向に長いストライプ
状で１画素ごとに表示されている。これらの画像は、軸
ずらしレンチキュラレンズ３５の面に結像するように、
投射型表示装置３２内の投射レンズのフォーカスが調整
されており、投射画像の１画素が軸ずらしレンチキュラ
レンズ３５の１つのシリンドリカルレンズの幅と等し
く、かつ位置が一致するように位置合わせを行ってい
る。
画像４と左眼用画像５が画面の縦方向に長いストライプ
状で１画素ごとに表示されている。これらの画像は、軸
ずらしレンチキュラレンズ３５の面に結像するように、
投射型表示装置３２内の投射レンズのフォーカスが調整
されており、投射画像の１画素が軸ずらしレンチキュラ
レンズ３５の１つのシリンドリカルレンズの幅と等し
く、かつ位置が一致するように位置合わせを行ってい
る。
【００５２】スクリーン３３は、透過型のスクリーンで
あって、拡散剤を添加したアクリル樹脂を板状に成形し
たものである。
あって、拡散剤を添加したアクリル樹脂を板状に成形し
たものである。
【００５３】レンチキュラレンズ３４は、シリンドリカ
ルレンズが多数並んだ構造になるように、金型によって
アクリル板の表面を加工成形したものを用いており、ス
クリーン３３上のおよそ３画素に１個の割合でシリンド
リカルレンズが配置され、観察者が２０００ｍｍ離れた
位置において立体画像を観察できるように設計してい
る。レンチキュラレンズ３４は、スクリーン３３と間隙
を設けて固定されている。この際、レンチキュラレンズ
３４の溝方向とスクリーン３３上に投射表示された画像
の縦方向が平行になるように位置合わせを行っている。
ルレンズが多数並んだ構造になるように、金型によって
アクリル板の表面を加工成形したものを用いており、ス
クリーン３３上のおよそ３画素に１個の割合でシリンド
リカルレンズが配置され、観察者が２０００ｍｍ離れた
位置において立体画像を観察できるように設計してい
る。レンチキュラレンズ３４は、スクリーン３３と間隙
を設けて固定されている。この際、レンチキュラレンズ
３４の溝方向とスクリーン３３上に投射表示された画像
の縦方向が平行になるように位置合わせを行っている。
【００５４】軸ずらしレンチキュラレンズ３５は、レン
チキュラレンズ３４と同様に、シリンドリカルレンズが
多数並んだ構造になるように、金型によってアクリル板
の表面を加工成形した構成とされている。ただし、各シ
リンドリカルレンズの光軸は、以下の作用を持つよう
に、ひとつおきに逆方向にずらしている。また、軸ずら
しレンチキュラレンズ３５も、スクリーン３３と間隙を
設けて固定されている。
チキュラレンズ３４と同様に、シリンドリカルレンズが
多数並んだ構造になるように、金型によってアクリル板
の表面を加工成形した構成とされている。ただし、各シ
リンドリカルレンズの光軸は、以下の作用を持つよう
に、ひとつおきに逆方向にずらしている。また、軸ずら
しレンチキュラレンズ３５も、スクリーン３３と間隙を
設けて固定されている。
【００５５】投射型表示装置３２から投射された光は、
軸ずらしレンチキュラレンズ３５の各シリンドリカルレ
ンズの位置にそれぞれ結像された後、スクリーン３３上
に、その幅が各シリンドリカルレンズの幅のおよそ２／
３になるように集光されて右眼用画像４と左眼用画像５
を表示させる。これらの右眼用画像４と左眼用画像５
は、軸ずらしレンチキュラレンズ３５の各シリンドリカ
ルレンズの位置に対応して画素ごとに繰り返し表示され
る。
軸ずらしレンチキュラレンズ３５の各シリンドリカルレ
ンズの位置にそれぞれ結像された後、スクリーン３３上
に、その幅が各シリンドリカルレンズの幅のおよそ２／
３になるように集光されて右眼用画像４と左眼用画像５
を表示させる。これらの右眼用画像４と左眼用画像５
は、軸ずらしレンチキュラレンズ３５の各シリンドリカ
ルレンズの位置に対応して画素ごとに繰り返し表示され
る。
【００５６】ただし、軸ずらしレンチキュラレンズ３５
の各シリンドリカルレンズの光軸をずらせることによ
り、一組の右眼用画像４と左眼用画像５が隣接し、かつ
右眼用画像４と左眼用画像５の繰り返し周期の間に、光
が到達しない領域を形成する。その幅は右眼用画像４や
左眼用画像５の幅と等しく、この光が到達しない領域が
非表示部６になる。
の各シリンドリカルレンズの光軸をずらせることによ
り、一組の右眼用画像４と左眼用画像５が隣接し、かつ
右眼用画像４と左眼用画像５の繰り返し周期の間に、光
が到達しない領域を形成する。その幅は右眼用画像４や
左眼用画像５の幅と等しく、この光が到達しない領域が
非表示部６になる。
【００５７】以上の構成部品からなる、本発明の立体表
示装置の第３の実施の形態では、第１の実施の形態や第
２の実施の形態と同様に、観察者の右眼が左眼用画像を
観察する位置に動いた場合、左眼では画像を見ることが
できず、また、左眼が右眼用画像を観察する位置に動い
た場合、右眼では画像を見ることができないため、片眼
でしか画像を見ていないこととなり、逆立体視の状態に
なることはない。また、両眼で画像を観察できる位置が
立体視可能な位置であるため、容易に立体視ができる領
域を見付けることが可能である。
示装置の第３の実施の形態では、第１の実施の形態や第
２の実施の形態と同様に、観察者の右眼が左眼用画像を
観察する位置に動いた場合、左眼では画像を見ることが
できず、また、左眼が右眼用画像を観察する位置に動い
た場合、右眼では画像を見ることができないため、片眼
でしか画像を見ていないこととなり、逆立体視の状態に
なることはない。また、両眼で画像を観察できる位置が
立体視可能な位置であるため、容易に立体視ができる領
域を見付けることが可能である。
【００５８】第１の実施の形態や第２の実施の形態で
は、表示装置２の表示面に非表示部６を形成するため、
その分視差画像の解像度（画素数）が低下してしまう。
すなわち、２眼式の場合、各視差画像の画素数は、表示
装置２の１／３の画素数になる。これに対し、本実施の
形態においては、視差画像偏向集光手段である軸ずらし
レンチキュラレンズ３５により非表示部６を形成するの
で、２眼式の場合、各視差画像の画素数は投射型表示装
置３２の１／２の画素数となり、第１の実施の形態や第
２の実施の形態に比べて１．５倍に増やすことができ
る。
は、表示装置２の表示面に非表示部６を形成するため、
その分視差画像の解像度（画素数）が低下してしまう。
すなわち、２眼式の場合、各視差画像の画素数は、表示
装置２の１／３の画素数になる。これに対し、本実施の
形態においては、視差画像偏向集光手段である軸ずらし
レンチキュラレンズ３５により非表示部６を形成するの
で、２眼式の場合、各視差画像の画素数は投射型表示装
置３２の１／２の画素数となり、第１の実施の形態や第
２の実施の形態に比べて１．５倍に増やすことができ
る。
【００５９】なお、以上の第３の実施の形態において、
視差画像分離手段はレンチキュラレンズ３４を用いた
が、これに限らず、パララックスバリアや、光の進行方
向を制御する回折格子またはホログラムを用いても同様
の立体表示装置が得られる。
視差画像分離手段はレンチキュラレンズ３４を用いた
が、これに限らず、パララックスバリアや、光の進行方
向を制御する回折格子またはホログラムを用いても同様
の立体表示装置が得られる。
【００６０】また、投射型表示装置３２に右眼用画像４
と左眼用画像５の２種類の視差画像を表示する２眼式以
外に、３種類以上の視差画像を用いた多眼式の場合も、
視差画像の繰り返し周期の間に非表示部を設ける構成で
あれば同様の立体表示装置が得られる。
と左眼用画像５の２種類の視差画像を表示する２眼式以
外に、３種類以上の視差画像を用いた多眼式の場合も、
視差画像の繰り返し周期の間に非表示部を設ける構成で
あれば同様の立体表示装置が得られる。
【００６１】また、投射型表示装置３２は、投射型カラ
ー液晶表示装置に限らず、任意の表示素子、例えば油膜
に電子ビームで画像を書き込むもの、ＣＲＴを用いるも
の、ＰＬＺＴを用いるもの、さらには微小ミラーで光を
偏向するもの等を用いた投射型表示装置が利用できる。
さらに、モノクロ表示、カラーフィルタを内蔵したカラ
ー表示、さらには、赤、緑、青の三原色の画像を時分割
表示してカラー表示を行う場合のいずれにも適用でき
る。
ー液晶表示装置に限らず、任意の表示素子、例えば油膜
に電子ビームで画像を書き込むもの、ＣＲＴを用いるも
の、ＰＬＺＴを用いるもの、さらには微小ミラーで光を
偏向するもの等を用いた投射型表示装置が利用できる。
さらに、モノクロ表示、カラーフィルタを内蔵したカラ
ー表示、さらには、赤、緑、青の三原色の画像を時分割
表示してカラー表示を行う場合のいずれにも適用でき
る。
【００６２】また、視差画像偏向集光手段は、軸ずらし
レンチキュラレンズ３５以外にもホログラムのような回
折型光素子を用いたり、偏向と集光を独立作用させる手
段、例えば、偏向手段としてプリズムや回折格子等を、
集光手段としてレンチキュラレンズやリニアフレネルレ
ンズやホログラム等を組み合わせて用いてもよい。この
場合、非表示部６の幅は、それぞれの視差画像の幅以上
であれば、観察者は逆立体視の状態になることはなく、
しかも両眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置
であることが容易にわかる。
レンチキュラレンズ３５以外にもホログラムのような回
折型光素子を用いたり、偏向と集光を独立作用させる手
段、例えば、偏向手段としてプリズムや回折格子等を、
集光手段としてレンチキュラレンズやリニアフレネルレ
ンズやホログラム等を組み合わせて用いてもよい。この
場合、非表示部６の幅は、それぞれの視差画像の幅以上
であれば、観察者は逆立体視の状態になることはなく、
しかも両眼で画像を観察できる位置が立体視可能な位置
であることが容易にわかる。
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
【００６９】
【００７０】
【００７１】
【００７２】
【００７３】
【００７４】
【００７５】
【００７６】
【００７７】
【００７８】
【００７９】
【００８０】
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
視差画像を空間的に分離し、それぞれの眼に独立に呈示
することで、観察者が特別な眼鏡を装着することなく立
体画像を観察できる立体表示装置において、観察者の右
眼と左眼の両方が複数の視差画像領域のうち隣接する二
つの視差画像領域のそれぞれに位置する場合は立体画像
を正常に観察できるが、観察者の右眼と左眼の一方が複
数の視差画像領域のうち非表示領域に隣接する一つの視
差画像領域に位置し、かつ、他方の眼が非表示領域に位
置するように観察者の頭が動いた場合は、非表示領域に
位置する眼では画像を見られないようにしたため、逆立
体視の状態になることを防止でき、よって、逆立体視に
より観察者に疲労感を生じさせないようにできる。ま
た、本発明によれば、正常な観察位置以外の観察位置で
は片眼でしか画像を見ていないため、容易に立体視がで
きていないことがわかり、よって、観察者が正しい観察
位置を見付けることが容易にできる。
視差画像を空間的に分離し、それぞれの眼に独立に呈示
することで、観察者が特別な眼鏡を装着することなく立
体画像を観察できる立体表示装置において、観察者の右
眼と左眼の両方が複数の視差画像領域のうち隣接する二
つの視差画像領域のそれぞれに位置する場合は立体画像
を正常に観察できるが、観察者の右眼と左眼の一方が複
数の視差画像領域のうち非表示領域に隣接する一つの視
差画像領域に位置し、かつ、他方の眼が非表示領域に位
置するように観察者の頭が動いた場合は、非表示領域に
位置する眼では画像を見られないようにしたため、逆立
体視の状態になることを防止でき、よって、逆立体視に
より観察者に疲労感を生じさせないようにできる。ま
た、本発明によれば、正常な観察位置以外の観察位置で
は片眼でしか画像を見ていないため、容易に立体視がで
きていないことがわかり、よって、観察者が正しい観察
位置を見付けることが容易にできる。
【図１】本発明になる立体表示装置の第１の実施の形態
の構成説明用平面図である。
の構成説明用平面図である。
【図２】図１の立体表示装置の観察視域を説明するため
の平面図である。
の平面図である。
【図３】図１の立体表示装置の動作を説明するための部
分平面図である。
分平面図である。
【図４】本発明になる立体表示装置の第２の実施の形態
の構成説明用平面図である。
の構成説明用平面図である。
【図５】図４の立体表示装置の観察視域を説明するため
の平面図である。
の平面図である。
【図６】本発明になる立体表示装置の第３の実施の形態
の構成説明用平面図である。
の構成説明用平面図である。
【図７】図６の立体表示装置の観察領域を説明するため
の平面図である。
の平面図である。
【図８】従来の立体表示装置の一例の構成説明用平面図
である。
である。
【図９】図８の従来の立体表示装置の観察視域を説明す
るための平面図である。
るための平面図である。
【図１０】図８の従来の立体表示装置の問題点を説明す
るための部分平面図である。
るための部分平面図である。
１、２１、３１ 立体表示装置 ２ 表示装置 ３、３４ レンチキュラレンズ ４ 右眼用画像 ５ 左眼用画像 ６ 非表示部 ７ 右眼 ８ 左眼 ９ 観察者 １０ 右眼用画像領域 １１ 左眼用画像領域 １２ 非表示領域 ２２ パララックスバリア３２ 投射型表示装置３３ スクリーン ３５ 軸ずらしレンチキュラレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 27/22 G03B 35/00
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の視差画像を画素ごとに順次巡回的
に繰り返し表示すると共に、該複数の視差画像の繰り返
し表示周期の間にそれぞれの視差画像の表示幅以上の前
記複数の視差画像とは異なる画像である非表示部を設け
て表示する表示装置と、 前記表示装置の前面に設けられ、該表示装置に表示され
た前記複数の視差画像と前記複数の視差画像とは異なる
画像の光を該表示装置から離れた観察位置に集光して複
数の視差画像領域と前記複数の視差画像とは異なる画像
の表示領域である非表示領域を周期的に形成する視差画
像分離手段とを有することを特徴とする立体表示装置。 - 【請求項２】 透過型のスクリーンと、 前記スクリーン上に複数の視差画像を画素ごとに順次巡
回的に繰り返し表示する単一の投射型表示装置と、 前記スクリーン上に前記投射型表示装置から投射された
前記複数の視差画像の繰り返し表示周期の間に、それぞ
れの視差画像の表示幅以上の非表示部を形成する、前記
スクリーンの前記投射型表示装置側に設けられた視差画
像偏向集光手段と、 前記スクリーンに表示された前記複数の視差画像の光を
該スクリーンから離れた観察位置に集光して複数の視差
画像領域と非表示領域を周期的に形成する視差画像分離
手段とを有することを特徴とする立体表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109058A JP2891177B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 立体表示装置 |
| US08/841,161 US5930037A (en) | 1996-04-30 | 1997-04-29 | Stereoscopic display apparatus which prevents inverse stereoscopic vision |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8109058A JP2891177B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 立体表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09297284A JPH09297284A (ja) | 1997-11-18 |
| JP2891177B2 true JP2891177B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=14500538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8109058A Expired - Lifetime JP2891177B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 立体表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5930037A (ja) |
| JP (1) | JP2891177B2 (ja) |
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| KR20010011383A (ko) * | 1999-07-27 | 2001-02-15 | 성필문 | 컴퓨터의 씨알티 모니터 상에서 비월주사 방식의 입체영상구현시 좌우필드 역전방지에 관한방법 |
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| JP3051604B2 (ja) * | 1993-07-08 | 2000-06-12 | シャープ株式会社 | ３次元ディスプレイ装置 |
| JP3409810B2 (ja) * | 1993-09-09 | 2003-05-26 | ソニー株式会社 | 画像出力方法 |
| JP2951202B2 (ja) * | 1994-02-23 | 1999-09-20 | 三洋電機株式会社 | メガネ無し立体表示装置 |
-
1996
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-
1997
- 1997-04-29 US US08/841,161 patent/US5930037A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5930037A (en) | 1999-07-27 |
| JPH09297284A (ja) | 1997-11-18 |
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